JP5191902B2 - コンタクトレンズの製造に用いるための型 - Google Patents

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、コンタクトレンズの製造に有用な型に関する。詳細には、本発明の型は、縁にシームの無いレンズの製造を可能にする。

〔発明の背景〕
コンタクトレンズの製造に有用な方法および型は、周知である。例えば、参照して全開示内容を本明細書に組み入れる米国特許第５，５４０，４１０号に、コンタクトレンズの製造に用いる型およびその使用方法が開示されている。しかしながら、既知のレンズの型は、縁にシームの無いレンズを製造できないという不都合がある。「シーム」とは、過剰なレンズ材料によって形成される線または境界を指す。ここで図面を参照されたい。図１に、シーム１１を有するレンズ縁１０の拡大側断面図が例示されている。このようなシームの存在は、シームが結膜に接触して、粗面化または不快感、或いは両方を生じさせることがあるという不都合がある。加えて、既知のレンズの型は、型組立体の一方の半型が他方の半型に対し移動するのを許容するという不都合がある。この移動により、レンズの縁の形状が、レンズの一側と他側で異なってしまう。例えば、図２ａに示されているように、レンズの一側の一レンズ縁は、図２ｂに示されている同一レンズの反対側のレンズ縁とは異なる形状を有する。

〔本発明および好適な実施形態の詳細な説明〕
本発明の型は、縁にシームの無いコンタクトレンズの形成を可能にする。加えて、本発明の型における半型の移動が低減され、縁のばらつきが少ないレンズが製造できる。本発明の発見は、肩ストッパーとシーム整合特徴部を備えた型を提供することによってこのような結果を達成できることである。

一実施形態では、本発明は、それぞれが肩ストッパーおよび円錐シームを備えたフロントカーブ半型およびバックカーブ半型を含み、それらから実質的に成り、また、それらから成るコンタクトレンズの製造用の型を提供する。

図３、図３ａ、および図５ａを参照すると、前半型１０２は、凹面１１０から概ね平行に離隔した凸面１１３、および実質的に単一平面上にある環状フランジ１０６を備えて示されている。フランジ１０６は、ガイド壁１２５と一体であり、面１１０および１１３から径方向外側に、凹面１１０の対称軸に対して垂直すなわち直角をなす面として延びている。前半型円錐シーム１１２は肩１１４と連続しており、その肩の面はガイド壁１２５と連続している。凹面１１０は、型内で成型されることになる膨張前のレンズ（ｕｎｓｗｅｌｌｅｄ ｌｅｎｓ）のフロントカーブの寸法を有し、形成されるコンタクトレンズ表面が光学的に許容される品質となるように十分に平滑である。凸面１１３は、光学的良品質の面を形成するのに適した面を有する必要はない。

図４、図４ａ、および図５ａに示されているように、後半型１０３は、離隔した表面１０９および１１５、ならびに実質的に単一平面の環状フランジ１０５を備えており、この環状フランジ１０５は、表面１０９および１１５から径方向外側に、凸面１０９の軸に対して垂直な平面として延びている。後半型１０３は、光学的良品質の凸面１０９および概ね平行な凹面１１５を備えた中央湾曲部分を画定している。凸面１０９は、成型されることになるレンズの膨張前のバックカーブの寸法を有し、形成されるコンタクトレンズ面が光学的に許容される品質となるように十分に平滑である。後半型１０３の凹面１１５は、光学的良品質の面を形成するのに適した面を有する必要はない。後半型円錐シーム１１７は、肩１１８と連続している。外側に向かってテーパ状のガイド壁１１９は、肩１１８と連続しており、この肩１１８から上側に延びている。フランジ１０５は、ガイド壁１１９と連続しており、面１１５および１０９から径方向外側に延びている。本発明の半型の一方または両方は、米国特許第５，５４０，４１０号に示されているように、型タブを含むように構成することができる。

図５および図５ａに、組み立てられて型を形成している２つの相補的な半型、すなわち前半型１０２と後半型１０３の異なる図が例示されている。前半型１０２は、光学的良品質の凹面１１０を備えた中央湾曲部分を画定している。凹面１１０は、その周りに延在する周方向に明確に画定された縁１１１を有する。図５ａに示されているように、円形縁１１１は、後半型の円周縁１２０と連結して、後に成型されるコンタクトレンズのための、明確に画定されたプラスチックの一様な径方向分割線を形成している。円形縁１１１は、約３μｍ〜４５μｍ以下、好ましくは約５μｍ〜３０μｍの範囲の曲率を有しており、この円形縁を画定している面は、約７５度〜約９０度の範囲の角度を形成することができる。

図５ａに示されているように、前半型円錐シーム１１２が、円形縁１１１と連続して、この円形縁１１１から肩１１４に向かって上方に湾曲して延びている。円錐シーム１１２は、円形縁１１１から上方に湾曲して、凹面１１０の対称軸に対して垂直な、つまり直角を成す平面に対して上方に約７５度〜約８５度の角度をなして延びている。肩１１４は、円錐シーム１１２と連続しており、この円錐シーム１１２から径方向外側に延びている。ガイド壁１２５が、肩１１４から上方に延びている。ガイド壁１２５は、凹面１１０の対称軸に対して垂直な、つまり直角を成す平面に対して上方に約４５度〜約８９度の角度で肩１１４から延びている。

また、図５ａに示されているように、後半型１０３は、凸面１０９の対称軸に対して垂直な、つまり直角を成す平面に対して上方に約７５度〜約８５度の角度で、円周縁１２０から上方に延びた後半型円錐シーム１１７を有する。本発明の型の全ての実施形態では、前半型の円錐シームと後半型の円錐シームは、これらの面が互いに確実に適合して半型同士の横ずれを最小限にするまたは防止するように、相補的な形状を有する。肩１１８は、円錐シーム１１７と連続しており、この円錐シーム１１７から径方向外側に延びている。後半型のガイド壁１１９は、約４５度〜約８９度の角度で肩１１８から上方に延びている。

円錐シーム１１２および１１７の長さは、約５０μｍ〜約５００μｍとすることができる。円錐シーム１１７および１１２は、半型の横ずれを最小限にする役割を果たす。加えて、後半型１０３に圧力が加えられて前半型１０２内に押し込まれると、過剰なレンズ材料がレンズキャビティから肩１１４および１１８の方向に押し出される。当業者であれば、加える適切な圧力の大きさは、使用する成型材料によって異なり、弾性率（modulus）の高い材料は、弾性率の低い材料よりも大きな圧力が必要であることを理解できよう。好ましくは、後半型の直径は、前半型の直径と比べると、約１μｍ〜約１００μｍ長い。この直径が長いことにより、後半型が押圧された時に前半型の収縮（deflation）が可能となり、過剰なレンズ材料のレンズキャビティからの移動が促進される。

肩１１４および１１８は、互いに対して相補的な形状であり、前半型と後半型が移動可能な最大距離を画定している。各肩の長さは、約５０μｍ〜約１０００μｍである。

任意であるが、ガイド壁１１９および１２５を、各半型に設けるのが好ましい。ガイド壁の長さは、約１μｍ〜約１００μｍである。ガイド壁により、型組立て装置に要求される厳密な整合および許容差が必要なく、半型を容易に組み立てることができる。

図６ａ、図６ｂ、および図６ｃでは、前半型に対し後半型が大きいことによって半型同士のインターロッキングが促進される様子を示している。図６ａに示されているように、半型同士を接触させた後、後半型に圧力が加えられると、前半型の円錐シーム１１２の下部を、図６ｂに示されているように上方に歪めることになる。後半型に圧力が加え続けられると、後半型の円周縁１２０が、前半型内に押し込まれる。

本発明の半型は、重合可能な組成物の重合によるコンタクトレンズの製造に有効に用いることができる。好ましくは、本発明の半型から形成される型組立体を用いて製造されるコンタクトレンズは、当分野で周知の任意の方法でレンズを水和すなわち膨張させてすぐに装用できるようにされた未水和レンズである。前半型１０２および後半型１０３は、限定するものではないが、ガラスや熱可塑性ポリマーなどを含む任意の適当な材料から形成することができる。半型は、好ましくはソフトコンタクトレンズ材料であるコンタクトレンズ材料の重合を促進するべく、半型を通して紫外光を照射できるように、紫外光に対し十分に透明な材料から形成されるのが好ましい。本発明の半型を形成するための好適な熱可塑性プラスチック材料は、ポリスチレンおよびポリプロピレンである。各半型は、他方の半型と同一または異なる材料から形成することができる。半型の製造は、任意の従来の方法で行うことができるが、米国特許第５，５４０，４１０号に開示されているように行うのが好ましい。

本発明の型において、後半型１０３の形成に使用するより好ましい材料は、前半型１０２よりも硬質で圧縮性が低い材料である。本発明の半型の構成では、比較的軟質の前半型材料を使用することにより、後半型に圧力が掛けられると、後面の円周縁１２０が前面の円周縁１１１に作用して、この円周縁１１１を平坦にする。このため、前半型と後半型の分割線において型キャビティから過剰な材料が除去される。別法では、前半型よりも軟質の後半型を用いて、前面の円周縁１１１を後面の円周縁１２０に作用させることができる。

全ての実施形態において、前半型および後半型は、熱を迅速に伝達し、型から取り外す際に半型を分離するためのこじ開けの力（prying forces）に十分に耐える剛性を有するように設計されている。本発明の型は、コンタクトレンズのあらゆる製造方法に用いることができる。一般に、好適な方法では、ある量の重合可能な組成物を、好ましくは注入によって前半型１０２の凹面１１０に導入する。後半型１０３を、その凸面１０９を前半型１０２の凹面１１０に向けて、重合可能な組成物の上に配置する。好ましくは、使用する重合可能な組成物の量は、２つの半型によって形成されたキャビティの体積よりも多い。

後半型１０３が前半型１０２上に配置されると、半型は、約０．４５ｋｇ〜約２．２７ｋｇ（約１ポンド〜約５ポンド）の力で互いに押圧される。この力は、フランジ１０５および１０６の一方または両方に加えることができる。この力は、限定するものではないが、空気圧、バネなどの機械手段、またはこれらの組合せを含む任意の従来の方法で加えることができる。一実施形態では、フランジ全体に亘る平坦な形状のデポジションノズル（deposition nozzle）、または半型１０２または１０３内に部分的に適合する円錐および平坦形状の組み合わせのデポジションノズルを使用する。この押圧する力は、重合可能な組成物の重合の間、維持される。

重合可能な組成物は、紫外線に曝されて重合するのが好ましい。重合が完了したら、前半型１０２と後半型１０３によって形成された型を分離し、得られた成型レンズに次の処理を行う。

〔実施の態様〕
（１）コンタクトレンズを製造するための型において、
前半型と後半型とを含み、
これらの各半型は、肩および円錐シームを含む、型。
（２）コンタクトレンズを製造するための型において、
前半型と後半型をと含み、
前記前半型は、凹面、凸面、および円形の円周縁を備えた中央湾曲部分を有する第１の物品を含み、前記中央湾曲部分の凹面は、コンタクトレンズのフロントカーブに曲率を付与するのに適しており、
前記第１の物品は、
前記凹面を中心とした対称軸と、
前記凹面対称軸に対して垂直な平面から上方（above a plane）に約７５度〜約８５度の平面において、前記円形の円周縁から連続して上方（upwardly）に湾曲して延びた第１の円錐シームと、
前記第１の円錐シームから連続して径方向外側に延びた第１の肩と、
前記第１の肩と一体で、前記第１の肩を取り囲み、かつ前記凹面の対称軸に対して垂直な平面において、前記凹面および前記凸面から径方向外側に延びた環状フランジと、
を有しており、
前記後半型は、凹面および凸面を備えた中央湾曲部分を有する第２の物品を含み、前記凸面の中央部分は、コンタクトレンズのバックカーブに曲率を付与するのに適しており、
前記第２の物品は、
前記凸面を中心とした対称軸と、
前記凸面を取り囲む円周縁と、
前記凸面の対称軸から上方に約７５度〜約８５度の平面において、前記円周縁から上方に延びた第２の円錐シームと、
前記第２の円錐シームから連続し径方向外側に延びた第２の肩と、
前記凹面および前記凸面と一体で、これらの面を取り囲み、かつ前記凸面の対称軸に対して垂直な平面において、前記凹面および前記凸面から径方向外側に延びた環状フランジと、
を有している、型。
（３）実施態様（２）に記載の型において、
前記前半型および前記後半型はそれぞれ、前記第１の肩および前記第２の肩から上方に延びたガイド壁をさらに含み、
前記前半型の前記ガイド壁は、前記凹面の対称軸に対して垂直な平面から上方に約４５〜８９度の角度で延びており、
前記後半型の前記ガイド壁は、前記凸面の対称軸に対して垂直な平面から上方に約４５〜８９度の角度で延びている、型。
（４）実施態様（１）、（２）、または（３）に記載の型において、
前記前半型および前記後半型は、紫外光に対して透明な熱可塑性プラスチックポリマーを含む、型。
（５）実施態様（４）に記載の型において、
前記熱可塑性プラスチックポリマーは、ポリプロピレンまたはポリスチレンを含む、型。

（６）実施態様（５）に記載の型において、
前記半型の一方は、ポリスチレンを含み、前記半型の他方は、ポリプロピレンを含む、型。
（７）実施態様（５）に記載の型において、
前記前半型は、前記後半型よりも硬質である、型。
（８）実施態様（５）に記載の型において、
前記後半型は、前記前半型よりも硬質である、型。
（９）コンタクトレンズを製造するための方法において、
（ａ）実施態様（１）、（２）、または（３）に記載の型を用意するステップと、
（ｂ）重合可能な組成物を前記型内に注入するステップと、
（ｃ）前記重合可能な組成物を重合させるステップと、
を含む、方法。
（１０）実施態様（９）に記載の方法において、
前記ステップ（ｃ）と同時に、前記第１の物品の環状フランジもしくは前記第２の物品の環状フランジ、またはその両方に、圧力を加えるステップ、
をさらに含む、方法。

シームのあるレンズ縁の拡大側断面図である。 レンズの第１の側の第１のレンズ縁の拡大側断面図である。 図２ａのレンズの第２の側の第２のレンズ縁の拡大側断面図である。 本発明の型の前半型の上面図である。 図３の線Ｉ−Ｉに沿った前半型の断面図である。 本発明の型の後半型の上面図である。 図４の線ＩＩ−ＩＩに沿った半型の断面図である。 図３の前半型が図４の後半型に取り付けられた型組立体の拡大断面図である。 図５の型の一部の拡大断面図である。 本発明の型の実施形態の一部の拡大側断面図である。 本発明の型の実施形態の一部の拡大側断面図である。 本発明の型の実施形態の一部の拡大側断面図である。

Claims (9)

1. コンタクトレンズを製造するための型において、
   前半型と、前記前半型の上に配置される後半型とを含み、
   前記前半型は、凹面、凸面、および円形の円周縁を備えた中央湾曲部分を有する第１の物品を含み、前記凹面は、コンタクトレンズのフロントカーブに曲率を付与するのに適しており、
   前記第１の物品は、
   前記凹面の対称軸と、
   前記円形の円周縁から連続して上方に湾曲して、前記凹面の対称軸に垂直な平面に対して７５度〜８５度の角度をなして延びた第１の円錐シームと、
   前記第１の円錐シームから連続して径方向外側に延びた第１の肩と、
   前記第１の肩と一体で、前記第１の肩を取り囲み、かつ前記凹面の対称軸に対して垂直な平面として、前記凹面および前記凸面から径方向外側に延びた環状フランジと、
   を有しており、
   前記後半型は、凹面および凸面を備えた中央湾曲部分を有する第２の物品を含み、前記凸面の中央部分は、コンタクトレンズのバックカーブに曲率を付与するのに適しており、
   前記第２の物品は、
   前記凸面の対称軸と、
   前記凸面を取り囲む円周縁と、
   前記円周縁から上方に、前記凸面の対称軸に垂直な平面に対して７５度〜８５度の角度をなして延びた第２の円錐シームと、
   前記第２の円錐シームから連続して径方向外側に延びた第２の肩と、
   前記凹面および前記凸面と一体で、これらの面を取り囲み、かつ前記凸面の対称軸に対して垂直な平面として、前記凹面および前記凸面から径方向外側に延びた環状フランジと、
   を有している、型。
2. 請求項１に記載の型において、
   前記前半型および前記後半型はそれぞれ、前記第１の肩および前記第２の肩から上方に延びたガイド壁をさらに含み、
   前記前半型の前記ガイド壁は、前記凹面の対称軸に対して垂直な平面に対して上方に４５〜８９度の角度で延びており、
   前記後半型の前記ガイド壁は、前記凸面の対称軸に対して垂直な平面に対して上方に４５〜８９度の角度で延びている、型。
3. 請求項１または２に記載の型において、
   前記前半型および前記後半型は、紫外光に対して透明な熱可塑性プラスチックポリマーを含む、型。
4. 請求項３に記載の型において、
   前記熱可塑性プラスチックポリマーは、ポリプロピレンまたはポリスチレンを含む、型。
5. 請求項４に記載の型において、
   前記半型の一方は、ポリスチレンを含み、前記半型の他方は、ポリプロピレンを含む、型。
6. 請求項４に記載の型において、
   前記前半型は、前記後半型よりも硬質である、型。
7. 請求項４に記載の型において、
   前記後半型は、前記前半型よりも硬質である、型。
8. コンタクトレンズを製造するための方法において、
   （ａ）請求項１、２、または３に記載の型を用意するステップと、
   （ｂ）重合可能な組成物を前記型内に注入するステップと、
   （ｃ）前記重合可能な組成物を重合させるステップと、
   を含む、方法。
9. 請求項８に記載の方法において、
   前記ステップ（ｃ）と同時に、前記第１の物品の環状フランジもしくは前記第２の物品の環状フランジ、またはその両方に、圧力を加えるステップ、
   をさらに含む、方法。

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